COMPARAZIONE DELL’EQUILIBRIO STATICO – DINAMICO, GENERALE E SPECIFICO IN GIOCATORI DI BASKET, DI PALLAVOLO, DI KAYAK, D

DANZA E NON SPORTIVI

Introduzione

Il controllo posturale o equilibrio può essere definito statico, ad intendere l‟abilità a mantenere una base di appoggio con il minimo movimento del centro di gravità e dinamico inteso come l‟abilità a svolgere un compito durante il mantenimento di una posizione stabile (1). Il controllo posturale è organizzato in patterns gerarchici e stereotipatici (2) che richiedono l‟integrazione di informazioni afferenti dal sistema visivo, vestibolare e propriocettivo (3). Tali informazioni influenzano la coordinazione, il range of motion (ROM) articolare e la forza (4-5). L‟allenamento non fa altro che migliorare l‟abilità ad usare questo tipo di informazioni (somatosensoriali e otolitiche), il quale determina, a sua volta, un aumento delle abilità posturali (6). Cambiamenti posturali sono differenti a seconda dello sport praticato (7). Per esempio nell‟allenamento del Judo l‟importanza maggiore viene data alle informazioni somatosensoriali che si hanno dalle posizioni di lotta, così come l‟allenamento nella danza risulta porre maggiore attenzione sulle informazioni visive (8). Ogni sport sviluppa adattamenti posturali specifici che non sono trasferibili all‟usuale postura eretta (9-10). Asseman e al. (9)

risultavano esserlo nel test bipodalico in quanto quest‟ultimo ritenuto meno specifico dei precedenti. Sebbene compiti non specifici, così come la posizione bipodalica, sono tipicamente usate in attività della vita quotidiana, negli atleti è importante valutare le abilità posturali in specifiche condizioni, che riflettano il più possibile le caratteristiche dello sport preso in esame. Ciascuno sport richiede livelli differenti di processi sensomotori per eseguire un dato gesto sportivo e per proteggere il sistema neuromuscolare dagli infortuni. Ad esempio le ginnaste spesso eseguono salti e acrobazie come pure pose statiche, (il tutto a piedi scalzi su superfici che variano in rigidità). Molte delle loro abilità specifiche richiedono alti gradienti di forza e talvolta un‟esagerata escursione articolare (11). Al contrario, i giocatori di basket utilizzano l‟estremità superiore del corpo nei passaggi, tiri e dribbling indossando scarpe di gomma su superfici rigide. Le loro abilità specifiche richiedono grandi accelerazioni articolari negli atterraggi dai salti e nelle azioni di tagliar fuori l‟avversario (12). I giocatori di calcio, invece, utilizzano maggiormente l‟estremità inferiore del corpo nei passaggi, tiri e dribbling, indossando scarpe con tacchetti su superficie erbosa ed in condizioni variabili (13). Queste diverse caratteristiche, ovviamente, comportano grandi diversità nella capacità di equilibrio di questi atleti. Pochi studi si sono occupati di studiare le diversità nella capacità di equilibrio in atleti praticanti differenti discipline sportive, in particolare uno di questi studi condotto da Bressel e al. (14) si occupò di comparare l‟equilibrio statico e dinamico tra atleti praticanti calcio, basketball e ginnastica artistica. Essi non trovarono alcuna differenza tra calciatori e ginnasti, mentre i giocatori di basket mostrarono un equilibrio statico inferiore ai ginnasti e un equilibrio dinamico inferiore ai calciatori. Pochi studi riguardano anche il confronto dell‟equilibrio e della strategia posturale tra i

differenti livelli di competenza nei vari sport. Uno di questi studi fu condotto da Paillard e al (15), che compararono la performance posturale e la strategia di aggiustamento posturale in calciatori di differenti categorie, partendo dal presupposto che la performance posturale poteva essere caratterizzata dall‟abilità a minimizzare lo sway postul (path), e la strategia posturale poteva corrispondere al preferenziale coinvolgimento di corti o lunghi circuiti neuronali nella regolazione dell‟equilibrio. Lo studio portò ad evidenziare come l‟esperienza e la competenza sportiva fossero in grado di influenzare la strategia e il controllo posturale nei giocatori di calcio. Altro studio, sull‟influenza dell‟esperienza nel controllo dell‟equilibrio, fu condotto da Vuillerme et al. (16) su un campione di ginnasti, attraverso il quale compresero come la competenza nella ginnastica artistica sia elemento fondamentale per compensare situazioni in cui gli atleti non sono abituati a lavorare, come quella in assenza di componente visiva. Questo studio è stato poi successivamente integrato da Asseman, Caron e Crémieux (17) i quali studiarono il peso dell‟esperienza nel controllo dell‟equilibrio. Da questi studi si evince come la competenza nel controllo posturale sia determinante solo nelle situazioni che rispecchiano l‟allenamento dei ginnasti, e quindi il loro gesto tecnico. Sulla base delle indagini fino ad ora condotte lo scopo di questo studio è quello di comparare l‟equilibrio statico e dinamico, generale e specifico, tra atleti praticanti diverse discipline sportive (basketball, pallavolo, ginnastica aerobica,danza e kayak) ed un gruppo di controllo non sportivizzato in modo da poter attuare un operazione di validazione dei test di equilibrio utilizzati per l‟analisi . Altro obbiettivo è quello di studiare la fattibilità di una

agonistico). Altro obbiettivo correlato di questa terza fase è stato quello di analizzare le variazioni dei parametri di equilibrio nelle diverse discipline sportive in funzione del sesso, dell‟età e della categoria di appartenenza (elite, medio livello, basso livello), in modo da valutare l‟influenza della maturità biologica e della maturità di apprendimento motorio sull‟equilibrio statico (dinamico e specifico), oltre a verificare l‟esistenza di una correlazione con i parametri di forza.

Materiali e Metodi

Il campione di studio si compone di N 200 soggetti di età compresa tra i 14 e i 20 anni così suddivisi: Basket N 64 (29 femmine, 35 maschi), Kayak N 47 (17 femmine, 30 maschi), Ginnastica Aerobica N 19 (14 femmine, 5 maschi), Danza 17 femmine, Pallavolo 13 femmine e Non sportivi N 40 (20 femmine, 20 maschi). Il campione di soggetti sportivizzati è costituito da atleti di alto livello ad eccezione del gruppo della danza.

Procedure

Equilibrio Statico (Postural Sway Assessment)

Le più comuni attrezzature utilizzate per la valutazione dei parametri di equilibrio sono le force platform (18). I test di equilibrio statico sono stati valutati mediante una force platform interfacciata ad un microprocessore elettronico (Muscle Lab, Pat. No. 124 1671; Bosco System) composta da 4 straing gauge in grado di valutare il center of balance (COB), il postural sway e lo stability index. Il COB rappresenta il punto di intersezione dell‟asse x e y nel piede, dove il peso del corpo è equamente distribuito tra il quadrante

mediale-laterale (asse x) e anteriore-posteriore (asse y). Il postural sway quantifica la strada che l‟individuo percorre lontano dal proprio centro di equilibrio, sia in direzione anteriore–posteriore che mediale–laterale e viene valutato mediante istantanee fluttuazioni del centro di pressione determinando lo sway path del COP il quale può essere rappresentato sotto forma di uno statokinesigramma. Lo stability index riflette il grado di dispersione media dei dati intorno allo sway disegnato dal COP del soggetto (19.20). I dati rilevati mediante la force platform sono interfacciati con un software che campiona i dati a 100 Hz.

I soggetti sono stati testati secondo il seguente protocollo di Matacolla (16):

5. appoggio monopodalico arto dominante occhi aperti; 6. appoggio monopodalico non dominante occhi aperti; 7. caduta step appoggio destro e sinistro

8. gesti tecnico specifici truk jump, airturn, relevè e jetè

I primi due test della durata di 10 secondi venivano eseguiti dal soggetto mantenendo una posizione statica con angolo al ginocchio di 5° - 15°, braccia mantenute ai fianchi, sguardo rivolto in avanti verso un marker disegnato sulla parete di fronte al soggetto testato (21). Nel test in appoggio monopodalico la posizione doveva essere mantenuta cercando di non far toccare l‟arto in appoggio dall‟arto in sospensione, ne di appoggiare il piede al terreno per il recupero dell‟equilibrio, in caso contrario la prova veniva

monopodalioco su piattaforma di forza, braccia incrociate al petto sguardo rivolto in avanti. L‟ultima tipologia di test riproponeva, a seconda della disciplina sportiva indagata, il gesto tecnico specifico, che per la danza risultava essere il jetè e il relevè, per la ginnastica aerobica risultava essere l‟airturn ed il trunck jump, per il basket e la pallavolo risulata essere la caduta step e per il kayak risultava essere la posizione di partenza, il test con pala avanti e il test a diverse potenze, tutti e tre eseguiti restando seduti su delos equilibrium Beoard.

Equilibrio Dinamico

La valutazione degli aggiustamenti posturali dinamici è stata eseguita mediante l‟ausilio della Delos Postural Proprioceptive System. Questo tipo di sistema conta di due apparecchiature che lavorano in maniera sincrona esse sono il Delos Vertical Controller (DVC) e il Delos Equilibrium Board (DEB). Il DVC è un accelerometro in grado di registrare e visualizzare in tempo reale i movimenti sul piano frontale e sagittale del tronco o del segmento corporeo a cui è applicato, monitorando in questo modo, le inclinazioni del busto messe in atto dai soggetti durante l‟esecuzione dei test. Il DEB è una tavola elettronica basculante e traslante con feedback visivo che consente di valutare lo stato di efficienza dei sistemi archeo-propriocettivo e propriocettivo. Collegata al pc consente di monitorare il livello di instabilità funzionale degli arti inferiori e della colonna. Queste due strumentazioni vengono gestite da un potente software il Postural System Manager (PSM), esso permette di visualizzare il feedback del DVC e del DEB. Il Delos Postural Proprioceptive System mediante l‟integrazioni dei segnali provenienti dal

DVC e dal DEB ci consente di ricavare i seguenti parametri di analisi: il postural sway dvc e deb, la velocità dvc e deb e lo stability index dvc e deb.

Lo stability index riflette il grado di dispersione media dei dati intorno ad un gomitolo disegnato dal Centro di Pressione COP del soggetto (19.20). La velocità riflette la velocità media di traslazione del segmento a cui è applicato il sensore. Il postural sway quantifica la strada (path) che l‟individuo percorre lontano dal proprio centro di pressione, sia in direzione anteriore–posteriore che mediale–laterale e viene valutato mediante istantanee fluttuazioni del centro di pressione determinando lo way path del COP il quale può essere rappresentato sotto forma di uno statokinesigramma.

I soggetti sono stati testati secondo il seguente protocollo : 1. appoggio bipodalico occhi aperti

2. appoggio monopodalico arto dominante occhi aperti 3. appoggio monopodalico arto non dominante occhi aperti;

4. seduto su DEB (posizione di partenza, pala avanti, diverse potenze di esecuzione dinamica).

I primi tre test, della durata di 30 secondi, venivano eseguiti dal soggetto cercando di mantenere la superficie della tavoletta in posizione parallela rispetto al pavimento con ginocchia leggermente piegate, braccia mantenute incrociate al petto e sguardo rivolto in avanti verso un marker disegnato sulla parete di fronte al soggetto testato. Nel test in appoggio monopodalico la posizione doveva essere mantenuta cercando di non far toccare l‟arto in appoggio dall‟arto in sospensione, ne di appoggiare il piede al terreno

mantenere, mediante l‟azione del rachide, il più stabile possibile la tavoletta durante la simulazioni di gesti tecnico specifici della disciplina del Kayak. Il test test caduta step veniva eseguito facendo simulare al soggetto una caduta da uno step, posto ad una altezza di 30 cm da terra, con atterraggio in appoggio monopodalico su piattaforma di forza cercando di non perdere l‟equilibrio nella fase di assestamento.

Test di salto

Dopo un riscaldamento di 5 minuti i soggetti eseguirono tre prove di squat jump (SJ) sia in appoggio bipodalico che monopodalico, tre prove di counter mouviment jump bipodalico e monopodalico e tre prove di affondi jump monopodalico. Il tempo di volo (tv), il tempo di spinta (ts), la forza media (Fm), la forza massima e il costo muscolare di ogni singolo salto venne rilevato mediante una piattaforma di forza (23) connessa al pc ( Quattro Jump). L‟altezza di salto (in cm) è misurata dalla tv (s) applicando la formula balistica:

h – tv2 · g · 8-1 (m)

dove g è l‟accelerazione di gravità (9.81 m·s-2). La performance migliore è stata usata per l‟analisi statistica.

Analisi Statistica

Tutti i parametri sono stati analizzati attraverso l‟Analisi della Varianza per Misure Ripetute (RM-ANOVA) con post hoc Bonferroni (all-pairwise or with control) test di comparazione multipla. Per ogni test il livello di significatività è stato posto a 0,05.

Risultati

Comparazione dei soggetti sportivi contro i non sportivi Equilibrio statico

Nessuna differenza significativa è stata trovata nei parametri di postural sway ( Tab. 1 e Fig. 1).

Per i parametri stability index ( Tab 2 e Fig.2 ) nella deviazione mediale-laterale è stata trovata una differenza significativa solamente tra gli sport (p=0,001), post-hoc test ha rivelato una significativa differenza dal gruppo di non sportivi solo per il gruppo del basket. Inoltre è stata trovata nella deviazione anteriore-posteriore solo una significativa interazione of sport and condition factors (p=0,030), come mostrato in Tab 2, nessuna differenza significativa con il gruppo di controllo di non sportivi risulta esserci dal post- hoc test. Nessuna differenza significativa è stata trovata nella deviazione combinata.

Equilibrio Dinamico

L‟analisi dei parametri DVC (Tab 3 e Fg 3) rivela una differenza significativa tra gli sport (p=0,003) e dentro le condizioni (p<0,001) nel cono DVC. Nel post-hoc test solo il gruppo dell‟aerobica rivela una differenza significativa rispetto al gruppo di non sportivi. DVC path e velocità mostrano una differenza significativa tra i gruppi (p<0,001) e una interazione significativa of sport and condition factors (p = 0.010). Nella comparazione tra i gruppi, post-hoc test ha rivelato un differenza significativa del gruppo della aerobica e della danza con il gruppo dei non sportivi, le singole differenze sono evidenziate in tab

(p<0,001), post hoc test ha rivelato una significativa differenza del gruppo della danza con il gruppo dei non sportivi.

L‟analisi dei parametri DEB (Tab 4 e Fig 4) ha rivelato una differenza significativa tra gli sport (p=0,003) e all‟interno delle condizioni (p<0,001) per i parametro DEB. In post-hoc test solo il gruppo del Kayak ha rivelato una differenza significativa con il gruppo dei non sportivi. I parametri DEB path, velocità e frequenza hanno mostrato una differenza significativa solo all‟interno delle condizioni (p< 0,001).

L‟analisi globale dei parametri ( Tab 5 e Fig 5) ha rivelato una differenza significativa tra gli sport (p<0,001) e all‟interno delle condizioni (p<0,001) e una significativa interazione tra i fattori di gruppo e le condizioni (p=0,017). Nel post-hoc test di comparazione tra i gruppi, il gruppo dell‟aerobica e della danza hanno mostrato una differenza significativa con il gruppo dei non sportive; le single differenze sono mostrate in Tab 5. Il Rapporto DVC/DEB ha mostrato una differenza significativa tra gli sport (p<0,001) e dentro le condizioni (p<0,001). In post-hoc test il gruppo dell‟aerobica e del Kayak hanno mostrato una differenza significativa rispetto al gruppo dei non sportivi.

L‟instabilità totale (Tab 6 e Fig 6) ha mostrato una differenza significativa solamente tra i gruppi (p=0,039). Post –hoc test ha rivelato che nessun gruppo differisce da quello dei non sportivi. La strategia e la priorità (Tab 6 e Fig 6) ha rivelato una differenza significativa tra gli sport (p<0,001) e all‟interno delle condizioni (p<0,001) e una significativa interazione dei fattori di gruppo e di condizione (p<0,001). Nel post-hoc test di comparazione tra i gruppi, il gruppo dell‟aerobica e del Kayak hanno mostrato una differenza significativa rispetto al gruppo dei non sportivi: le singole differenze sono mostrate in Tabella 6.

Test di salto

Analisi considerando tutti gli sport e solamente lo squat jump

La forza media (Tab 7 e Fig 7) ha mostrato una differenza significativa tra gli sport (p<0,001) e al‟interno dei salti (p<0,001) e una interazione significativa dei fattori di gruppo e di salto (p<0,001). Nel post-hoc test di comparazione tra i gruppi, solo il gruppo del basket ha rivelato una differenza significativa rispetto al gruppo dei non sportivi; le singole differenze sono mostrate in Tabella 7.

La forza massima (Tab 8 e Fig 8 ) ha mostrato una differenza significativa tra gli sport (p<0,001) a all‟interno dei salti (p<0,001). Nel post-hoc test solo il gruppo del basket ha mostrato una significativa differenza rispetto al gruppo dei non sportivi.

Il tempo di spinta (Tab 9 e Fig 9) ha mostrato una differenza significativa solamente all‟interno dei salti (p<0,001).

Il parametro altezza (Tab10 e Fig 10) ha mostrato una differenza significativa tra gli sport (p<0,001) e all‟interno dei gruppi (p<0,001) e una interazione significativa dei fattori gruppi e salti (p=0,020). Nel post-hoc test di comparazione tra i gruppi, solo il gruppo del basket ha rivelato una differenza significativa rispetto al gruppo dei non sportivi; le singole differenze sono mostrate in Tabella 10.

Il costo muscolare( Tabella 11 e Fig 11) ha mostrato una differenza significativa tra gli sport (p<0,001) e all‟interno dei gruppi (p<0,001) e una interazione significativa dei fattori di gruppo e di salto (p<0,001). Nel post-hoc test di comparazione tra i gruppi, il gruppo del basket e del kayak hanno rivelato una differenza significativa rispetto al

Il rapporto Forza/Kg ( Tab12 e Fig 12) ha mostrato una differenza significativa solamente all‟interno dei salti (p<0,001).

Analisi considerando tutti gli sport e tutti i salti con esclusione della danza

La forza media (Tab 13 e Fig 7) ha mostrato una differenza significativa tra gli sport (p<0,001) e al‟interno dei salti (p<0,001) e una interazione significativa dei fattori di gruppo e di salto (p<0,001). Nel post-hoc test di comparazione tra i gruppi, solo il gruppo del basket ha rivelato una differenza significativa rispetto al gruppo dei non sportivi; le singole differenze sono mostrate in Tabella 13.

La forza massima (Tab 14 e Fig 7) ha mostrato una differenza significativa tra gli sport (p<0,001) a all‟interno dei salti (p<0,001) e una interazione significativa dei fattori di gruppo e di salto (p<0,001). Nel post-hoc test solo il gruppo del basket ha mostrato una significativa differenza rispetto al gruppo dei non sportivi; le singole differenze sono mostrate in Tabella 14.

Il tempo di spinta (Tab 15 e Fig 9) ha mostrato una differenza significativa tra gli sport (p<0,001) a all‟interno dei salti (p<0,001), nessuna differenza significativa è risultata esserci rispetto al gruppo dei non sportivi dal post-hoc test.

Il parametro altezza (Tab16 e Fig 10) ha mostrato una differenza significativa tra gli sport (p<0,001) e all‟interno dei gruppi (p<0,001) e una interazione significativa dei fattori di gruppo e di salto (p<0,001). Nel post-hoc test di comparazione tra i gruppi, solo il gruppo del basket ha rivelato una differenza significativa rispetto al gruppo dei non sportivi; le singole differenze sono mostrate in Tabella 16.

Il costo muscolare( Tabella 17 e Fig 11) ha mostrato una differenza significativa tra gli sport (p=0,002) e all‟interno dei gruppi (p<0,001) e una interazione significativa dei fattori di gruppo e di salto (p<0,001). Nel post-hoc test di comparazione tra i gruppi, il gruppo del basket ha rivelato una differenza significativa rispetto al gruppo dei non sportivi; le singole differenze sono mostrate in Tabella 17.

Il rapporto Forza/Kg ( Tab 18 e Fig 12) ha mostrato una differenza significativa tra gli sport (p=0,003) e all‟interno dei gruppi (p<0,001) e una interazione significativa dei fattori di gruppo e di salto (p<0,001). Nel post-hoc test di comparazione tra i gruppi, nessun gruppo ha mostrato una differenza significativa rispetto al gruppo dei non sportivi; le singole differenze sono mostrate in Tabella 18.

Analisi singolo sport

Aerobica

Equilibrio statico

L‟analisi dei parametri postural sway (Table 19 e

Figure 13) mostra una differenza significativa all‟interno delle condizioni (p < 0.001) nei parametri mediolaterale, anteroposteriore e path combinata.

Inoltre la path combinata mostra anche una interazione significativa tra i gruppi e le condizioni (p = 0.027).

L‟analisi dei parametri di Stability index ( Tab 20 e Fig 14 ) rivela una differenza significativa all‟interno delle condizioni (p < 0.001) e una significativa interazione tra i

La deviazione anteriore-posteriore mostra una significativa differenza tra i gruppi (p = 0.011) e all‟interno delle condizioni (p < 0.001) e una significativa interazione tra i gruppi e le condizioni (p=0,009). Nella comparazione tra i gruppi tramite il post-hoc test, entrambi i gruppi senior (maschi e femmine) presentano una differenza significativa rispetto al gruppo junior femmine.

Anche la deviazione combinata mostra una differenza significativa tra i gruppi (p = 0.047) e all‟interno delle condizioni (p < 0.001) e una significativa interazione tra i gruppi e le condizioni (p=0,002). Nella comparazione tra i gruppi tramite il post-hoc test, entrambi i gruppi senior (maschi e femmine) presentano una differenza significativa rispetto al gruppo junior delle femmine.

L‟analisi della forza durante l‟airturn ed il trunk jump (Tab 21 e Fig 15) ha mostrato solo una significativa differenza tra gruppo (p = 0.001). Il post-hoc test ha rivelato una significativa differenza tra il gruppo juniores femmine e seniores maschi.

Equilibrio Dinamico

L‟analisi dei parametri DVC (Tab 22 e Fig 16) rivela una differenza significativa all‟interno delle condizioni (p<0,001) nel cono DVC.

Nessuna differenza è stata trovata nei parametri di DVC path e velocità.

La frequenza DVC ha mostrato una differenza significativa tra i gruppi (p=0,041) e all‟interno delle condizioni (p < 0.001). Nella comparazione tra gruppi, il post hoc test ha rivelato una significativa differenza tra il gruppo juniores femmine e il gruppo seniores maschi.

L‟analisi dei parametri DEB ( Tab 23 e Fig 17) ha rivelato una differenza significativa tra i gruppi ( p=0,007) nel DEB. Il post-hoc test ha rivelato una differenza significativa tra i gruppi seniores femmine e maschi .

I parametri DEB path, velocità hanno mostrato una differenza significativa solo all‟interno delle condizioni (p= 0,004).

Anche la frequenza DEB ha rivelato una differenza significativa solo all‟interno delle condizioni (p= 0,014).

L‟analisi globale dei parametri (Tab 24 e Fig 18) ha rivelato una differenza significativa all‟interno delle condizioni (p=0,049) nella path totale.

Il Rapporto DVC/DEB ha mostrato una differenza significativa solo all‟interno delle condizioni (p<0,001).

La strategia e la priorità hanno rivelato una differenza significativa solo all‟interno delle condizioni (p<0,001).

Test di salto

La forza media (Tab 26 e Fig 20) ha mostrato una differenza significativa tra i gruppi (p = 0.004) e all‟interno dei salti (p<0,001) e una interazione significativa tra i gruppi e i salti (p = 0.002). Nel post-hoc test di comparazione tra i gruppi, entrambi i gruppi seniores differiscono significativamente dal gruppo juniores.

La forza massima (Tab 27 e Fig 21) ha mostrato una differenza significativa tra i gruppi (p = 0.036) e all‟interno dei salti (p<0,001) e una interazione significativa dei gruppi e dei

Il tempo di spinta (Tab 28 e Fig 22) ha mostrato una differenza significativa solo tra i gruppi (p<0,001).

Il parametro altezza (Tab 29 e Fig 23) ha mostrato una differenza significativa tra i gruppi (p<0,001) e all‟interno dei salti (p<0,001) e una interazione significativa dei fattori di gruppo e di salto (p = 0.046). Nel post-hoc test di comparazione tra i gruppi, entrambi i